1.掌握微生物的定義及微生物的特點。
2.了解微生物學的發展簡史及微生物在工農業等方麵的應用。
3.了解本課程的主要內容和任務。
一、微生物的定義及微生物學的發展簡史
(一)微生物的定義
微生物（microorganism）是生物界存在的一群形體微小（大小為微米級），結構簡單，用肉眼難以看到，必須借助光學顯微鏡或電子顯微鏡才能看清的低等微小生物的統稱。微生物大多為單細胞的，如細菌、放線菌、酵母菌等；少數為多細胞的,如黴菌等；還包括一些沒有細胞結構的生物,如病毒等。
微生物類群龐雜，形態各異，大小不同，生物特性差異極大。根據微生物是否具有細胞結構將之區分為非細胞型微生物和細胞型微生物。非細胞型微生物是指沒有細胞結構的微生物，如病毒等；細胞型微生物是指具有細胞結構的微生物，如細菌、放線菌、黴菌、酵母菌等。
（二）微生物學的發展簡史
大約32億年以前，微生物就悄悄地出現在地球上了。當人們在物理、化學、天文學和其他許多方麵已經取得相當成就的時候，對於微生物幾乎還是一無所知。盡管人們也早會利用微生物來釀酒、造醋，但對數量龐大、分布廣泛並始終包圍在人體內外的微生物卻長期缺乏認識。當人們還處在對微生物世界的無知狀態時，對眼前的微生物往往表現出“視而不見、食而不察、得其益而不感其好、受其害而不知其惡”的狀態。人類曆史上爆發了多次嚴重瘟疫，如鼠疫、天花、麻風、梅毒和肺結核的大流行，其中鼠疫更是猖獗。公元6世紀當鼠疫在地球上第一次大流行時，曾危及埃及、土耳其、意大利和阿富汗等國家和地區，死亡人數約1億；14世紀第二次流行時，歐洲約死亡2500萬人，亞洲約死亡4000萬(其中中國約1300萬)；19世紀末至20世紀初的第三次流行，發生在我國香港和印度北部地區，死亡人數約100萬。
微生物學先驅者，科學家列文虎克(Leeuwenhoek，荷蘭，1632—1723年)利用他自製的世界上第一台單式顯微鏡觀察了許多微小物體和生物，並於1676年首次觀察到形態微小、作用巨大的細菌，從而掃除了認識微生物世界的第一個障礙。列文虎克一生製作了419架顯微鏡或放大鏡，放大率一般為50～200倍，最高者達266倍。
微生物學的奠基人巴斯德(Louis Pasteur)(法國，1822—1895年)提出：①發酵是由特殊微生物引起的；②傳染病也是由特殊微生物引起的；③將病原菌減毒，可使其轉變為疫苗。並發明了用接種疫苗預防雞霍亂病和牛、羊炭疽病，發明了治療狂犬病及白喉病等疾病的方法，為人類防病治病做出了重大貢獻。他發明的巴斯德消毒法（即巴氏消毒法）一直沿用至今。
細菌學的奠基人德國的科赫(Robert Koch，1843—1910年)建立了研究微生物學的一係列重要方法，尤其是分離微生物純種的方法沿用至今；創立了許多顯微鏡技術，如細菌的鞭毛染色法、懸滴培養法和顯微攝影技術等；提出了科赫法則，即證明某一種微生物是某一種病原體所必須具備的條件，此法則至今仍指導著動、植物病原的確定。
微生物生化研究新時代的開創者德國的布赫納(Eduard Buchner，1860—1917年)發現了酵母菌的無細胞製劑可將蔗糖轉化為酒精，並對葡萄糖進行酒精發酵獲得成功。從此微生物學進入了生化研究階段，並誕生了生物化學學科。此後，微生物生理、代謝研究就蓬勃開展起來。
但微生物真正作為一門科學被認識是從19世紀中葉才開始的。微生物學的發展簡史可分為五個時期，即史前期、初創期、奠基期、發展期和成熟期。
史前期：1676年前，人類已在應用微生物，如發酵、釀造等，但未發現微生物的存在。
初創期：1676—1860年，列文虎克第一次發現了微生物的存在(當時稱“微動體”)。
奠基期：1861—1896年，巴斯德(微生物學奠基人)和科赫(細菌學的奠基人)開創了尋找病原微生物的“黃金時期”，並從形態描述進入到生理學研究的新水平。
發展期：1897—1952年，①用無細胞酵母汁發酵酒精成功，開創了微生物生化研究的新時期；②“普通微生物學”作為一門學科開始形成。
成熟期：1953年以後DNA結構的雙螺旋模型建立。微生物成為分子生物學中的重要研究對象。20世紀70年代後微生物成為生物工程學科的主角。
二、微生物的特點
微生物除了共有的新陳代謝、生長繁殖、遺傳變異等生物特性外，還表現出其特有的五個共性：即體積小，麵積大；分布廣，種類多；吸收多，轉化快；生長旺，繁殖快；適應性強，易變異。
（一）體積小，麵積大
微生物的個體極其微小，測量其大小用微米(μm，即10-6m)或納米(nm，即10-10m)作單位。例如細菌中最普通的杆菌，它們的平均長度約2μm，1500個杆菌頭尾銜接起來，僅有一粒芝麻長。它們的寬度隻有0.5μm，60～80個杆菌“肩並肩”地排列成橫隊，也隻相當於一根頭發絲的寬度。至於細菌的體重就更微乎其微了，10億～100億個細菌的重量約為1mg。
我們知道，任何物體被分割得越細，其單位體積所占有的麵積就越大。如將人體的“表麵積/體積”比值定為1的話，大腸杆菌的比值則高達30萬，這樣一個極端突出的小體積、大比表麵積的特性，特別有利於它們與周圍環境進行物質、能量、信息的交換。體積小、麵積大是微生物五大共性的基礎。
（二）分布廣，種類多
微生物的數量和種類是十分驚人的，一滴水、一粒沙、一把土往往就是一個微生物的世界。在地球上，微生物的分布可謂無孔不入，因此地球上除了火山中心區域外，到處都有微生物家族的蹤跡。在自然界中，上至數萬米的高空，下至萬米深的海底都有大量微生物在活動著。就連動植物體內外也有大量的微生物存在，例如：在人體腸道中，經常聚居著100～400種不同種類的微生物，估計它們的個體總數大於100萬億，重量約等於糞便幹重的1/3。